2.4 Android 作業系統
2.4.1 Android 系統架構
2.4.1 2.4.1
2.4.1 Android 系統架構 系統架構 系統架構 系統架構
Android 是完全免費的手機作業系統，與 Nokia 的 Symbian OS 微軟的 Windows 、蘋果電腦的 iOS、及 RIM 使用的 BlackBerry OS 等手機作業系統處 (Linux Kernel)。
圖 2.3 Android 系統架構圖
2.4.2 2.4.2 2.4.2
2.4.2 應用程式框架 應用程式框架 應用程式框架 應用程式框架(Application Framework)
應用程式框架提供 API 框架讓程式開發者進行存取，使開發可以較為簡易。
此外，任何應用程式都可發佈此框架的功能區塊給應用程式使用，且可重復利用 此框架作出的應用程式。Android 提供框架包含了視圖，視圖可建立應用程式，
包括清單、表格等，而內容提供器可以讓應用程式能存取或共用其它應用程式的 資料，除此之外，還包含了視窗管理器、封包管理器、資源管理器、通知管理器 以及活動管理器等。
2.4.3 2.4.3 2.4.3
2.4.3 Android Google Map 6.0
Android 系統近期推出的 Google Maps 6.0 擁有室內空間的導航的功能，讓 使用者在使內也可以輕易找的到位置，Google Maps 6.0 可以提供日本或美國等某 些特定地點，例如：機場、百貨公司、IKEA 等，室內空間的導航，在有支援室 景圖(2)，本研究使用的室內巡邏系統可以補足 Google Map6.0 尚未能進行室內導行之 功能，此外，在開南大學設置巡邏點時，以 Ping 上建築物的方式彌補 Google Map 未於台北市外有 2.5D 建築物之問題。
圖 2.4 台北車站室內街景圖(1)
圖 2.5 台北車站室內街景圖(2)
(圖 2.4 、圖 2.5 來源: http://www.eprice.com.tw/mobile/talk/102/4884056/1/)
2.5 2.5
2.5 2.5 Android 函式庫 函式庫 函式庫 函式庫(Libraries)
程式庫提供 Android 系統的各種元件所使用，包含了 C/C++程式庫，手機應 用程式開發時能夠透過 Android 的函式庫方便進行系統設計及實作，下列為部分 常見的程式庫：
C 程式庫 : 專為嵌入式 Linux 設備制定的標準 C 程式庫。
媒體庫 : 支援多種錄放音樂和影片的格式，也支援靜態圖片檔，例
如:MPEG4、JPG、PNG 等。
3D 程式庫 : 運用 OpenGL ES1.0 APIs 來支援硬體 3D 的加速或是將 3D 光柵
掃描程式進行優化。
Surface Manager : 提供應用程式中 2D 及 3D 圖層的接合。
LibWebCore : 支援 Web 瀏覽器引擎和 Web 視圖
SQLite : 提供輕型關聯式資料庫
SGL : 支援 2D 影像處理的引擎。
2.6 2.6
2.6 2.6 MySQL 資料庫 資料庫 資料庫 資料庫
本論文系統以 MySQL 為本系統資料庫，包含所有後端介面需求的顯示資料
以及應用程式所需的資料或是資料上傳的位置。巡邏系統資料庫內容包含了巡邏 點資訊、巡邏路徑、巡邏員帳號密碼、巡邏任務等，如下圖 2.6，緊急通報系統 資料庫 ，包含通報者的手機、性別、年紀、身分證字號、通報類型如偷竊、搶 劫等，如圖 2.7。
圖 2.6 巡邏系統資料庫
圖 2.7 巡邏系統資料庫
第
是由 P 計畫（Plan）、D 執行（Do）、C 查核（Check）及 A 處置（Action）四大步 驟過程所構成的一連串追求改善的行動，亦有人稱為「戴明循環」（Deming Cycle）
或「戴明轉輪」（Deming Wheel）。 P（Plan）--計畫，確定方針和目標，確定 活動計畫
D（Do）--執行，實地去執行，實現計畫中的內容
C（Check）--檢查，總結執行計畫的結果，瞭解效果為何，及找出問題點
A（Action）--行動，根據檢查的問題點進行改善，將成功的經驗加以適當推廣、
標準化；將產生的問題點加以解決，以免重複發生，尚未解決的問題可再進行下
一個 PDCA 循環，繼續進行改善，將 PDCA 概念如圖 3.1。
圖 3.1 PDCA 概念 圖 3.1 參考來源:
http://www.docstoc.com/docs/73845927/Pdca-Template-PDCA-Cycle-Source
本研究導入 PDCA 概念，除了改善原有巡邏程式、也另加入其他整合之功能
室內圖片可以選擇任何資料夾的內容，並複製一分到 patrolPhoto，並非只能 選 patrolPhoto 特定資料夾內的圖
製作滑軸，可以改善：因手機螢幕小讓使用者介面隨手機大小調整，而造成
統更容易管理也較容易找出功能問題所在，加強系統管理後端是重要的一環。
3.2 3.2 3.2
3.2系統架構與設計方法 系統架構與設計方法 系統架構與設計方法 系統架構與設計方法
本研究的系統架構的部分，主要分為三個部分分別包含了：Server 端、Client 端和資料庫。系統模組可以分為: 巡邏系統、安全通報，後端管理等等，系統模 組架構如圖 3.2，本系統整體架構流程如圖 3.3。
圖 3.2 系統模組架構
校園巡邏及安全通報系統的設計概念如 圖 3.4，首先管理員設置巡邏 地點相關資料，將資料在寫入 NFC 標籤，此時會將 NFC 標籤 UID 作比對，最後 將此次寫入配對的資料上傳至後端 Server，當 Server 接收到資料後，以固定格式 儲存於回資料庫中。
圖 3.4 系統設計圖
3.3 3.3
3.3 3.3 巡邏點 巡邏點 巡邏點簽到 巡邏點 簽到 簽到 簽到設計方法 設計方法 設計方法 設計方法
管理員在設置巡邏點時，會以智慧型手機設置好巡邏地點，再將資訊傳回後 端 Server 及資料庫中。當巡邏員開始巡邏任務時，先運用智慧型手機連線至後端 Server，此時會藉由後端 Server 下載巡邏所需資訊，同時本系統也加入了驗證程 式，可在巡邏時會先確認網路(如圖 3.5 圖左)及 GPS 是否開啟(如圖 3.5 圖右)，
驗證程式如圖 3.6，開啟後再開始進行簽到，每當完成一次簽到作業，可選擇立 即傳回簽到資料或是存於本機(智慧型手機)後再一次上傳全部巡邏資料，而後端
Server 也需處理緊急通報系統所傳來的資訊，如簡訊接受處理、檔案上傳等，並 記錄詳細的通報紀錄於資料庫中，並於後端管理網頁呈現。
圖 3.5 圖左: 確認網路是否開啟 圖右: 確認定位是否開啟
圖 3.6 取得及確認是否開啟 GPS 並更新位置
而在此系統中，Client 端與後端 Server 端的連接傳輸方式都是以 JSON 的格式 進行資料交換，因使用此方式 Client 端和 Server 端在收送資料時都能夠快速解析 及處理，本系統使用 MySQL 當作後端資料庫，MySQL 為目前常用的資料庫之一，
能夠處理複雜的關聯式資料，方便使用且擁有強大的內部功能讓使用者能夠快速 上手，巡邏系統架構圖如圖 3.7。
圖 3.7 巡邏系統架構圖
另外，在設置經緯度的設計方面，採用了 Google Map 的 API 以視覺的方式呈 現。本研究是使用 Google 提供在 Android 上的 Google Map 第二版進行開發，而
Android 上的 Google Map 第二版與第一版差異相當大，在程式的撰寫上，變得相 當簡潔，載入的速度也變得相當快，在台北市的部分還有 2.5D 的建築物，如圖 3.8。
圖 3.8 Google Map 上 3D 建築物
使用 Google Map 需先至 Google APIs Console 打開其服務並進行 key 的申請，
在所用專案的 Manifest.xml 檔案上加入如圖 3.9 的設定，並加入 Key 的設定 如圖 3.10。
圖 3.9 Manifest 中需設定項目
圖 3.10 Manifest 中專案 Key 的設定
而本系統主要以桃園縣的開南大學為例，但因為台北市之外 Google Map 尚 未提供 2.5D 地圖方便辨認建築物，因此加入了地圖上的 Ping 點的設計，Ping 點 標示了開南大學的各個建築物名稱及建築物的經緯度，可以方便巡邏點設置的時 候辨認建築物，並可以點選地圖上開南大學建築物經緯度連結直接進行巡邏點設 置，開南大學實際巡邏點有 18 個地點，順序如圖 3.11，
圖 3.11 開南大學巡邏點
寫法主要是用 map.addMarker( )建立四個 Ping 點，因為 18 個巡邏點分別行政 樓 N 棟、行政樓 S 棟、教學大樓 A 棟(至誠樓)、教學大樓 B 棟(卓越樓)四個地方，
並標誌開南大學中個棟樓之經緯度，此經緯度連結使管理員設置巡邏點時方便連 結建築物位置之經緯度，如圖 3.12 及圖 3.13， 包含行政大樓 N 棟、行政大樓 S 棟、至誠樓- 教學大樓 A 以及至誠樓- 教學大樓 B，接著在 layout 檔上加入
<fragment>標籤，此時可用 FragmentActivity 搭配 SupportMapFragment
MapFragment 搭配 Activity 兩種方式來建立 MapView，但後者僅支 Android3.1(API 12)以後的版本。當完成後，我們可撰寫點擊地圖的函式，取得地圖上的經緯度，
達到視覺化取得資訊的方式。
圖 3.12 利用 map.addMarker( )建立四個 Ping 點
圖 3.13 標誌各棟樓之經緯度
巡邏或是設置巡邏點時，可藉由 Google Map 所提供的 API，可讓室外點位呈 現在電子地圖上，亦可將巡邏相關資訊用點擊點位的方式來呈現該點位的所有資 訊。本研究中，將系統設計成讓巡邏員在進行巡邏時，可依巡邏員需求，以列表 介面(如圖 3.14 圖左)或圖形介面(如圖 3.14 圖右)來呈現巡邏點及相關位置。
使用列表介面的方式是將所有巡邏點表列方式呈現，可將巡邏點資訊直接呈 現在列表上，細節資訊則是當要查詢該點位時，再點擊選擇所要查詢項目，即可 呈現室外點在 Google Map 上的位置或是其它相關巡邏資訊，另外圖形介面則是 直接將巡邏點位置呈現在地圖上，再以點擊該點位的方式，跳出相關查詢資訊如 圖 3.15 圖左，另外為巡邏點資訊舉例說明，如圖 3.15 圖右的巡邏點名稱，巡邏 點室內地圖及放置感應標籤位置(紅點處)如圖 3.16。
圖 3.15 圖左:巡邏點資訊 圖右:巡邏點名稱
圖 3.16 巡邏點室內地圖及放置感應標籤位置(紅點處)
3.4 3.4
3.4 3.4 緊急通報系統設計方法 緊急通報系統設計方法 緊急通報系統設計方法 緊急通報系統設計方法
在巡邏系統中，也加入了緊急安全通報的部分[14]，為達成新形態之通報機 制，必須要讓報案者在第一時間就能簡單、快速的將報案資訊發送給報案管理單 位， 且可將現場完整狀況記錄下來，並即時發送給救援單位來處理[15]。
通報系統包含了檔案傳輸(語音、相片)、打電話及發 Mail、簡訊等功能，而 在開發簡訊通報的功能時，必須要有能接收及處理通報訊息的系統，目前能利用 電腦接收簡訊的功能需購置專用 SMS 簡訊接收系統，將此系統接上電腦並搭配
究希望能利用多功能的 Android 智慧型手機，來開發能接收處理 SMS 訊息並且提 供即時同步至電腦的系統，而後端管理系統能夠負責接收、儲存以及顯示相關的 報案訊息等等，簡訊及 Mail 收到範本設計如圖 3.18，本系統設計通報簡訊內容 格式如圖 3.19，將標頭加入”#ER”作為通報系統用之識別碼，每筆資料中間利用 分隔符號”@”將資料分開，這種方式可以讓簡訊接收系統判斷每個欄位的資料，
讓管理人員收到相關資訊。本研究將此安全通報系統結合巡邏系統，來完成一套 多功能的巡邏安全通報系統。
圖 3.17 報案範本
圖 3.18 通報簡訊內容格式
圖 3.19 簡訊接收模組的通訊方式
在Android開發環境中，若需使用傳送簡訊的服務，需在AndroidManifest.xml中允 許android.permission.SEND_SMS這個權限，語法如圖 3.20。傳送簡訊的主 程式 中須先取得SmsManager，再利用當中的sendTextMessage執行傳送語法如圖 3.21，若需要修改傳送簡訊的電話號碼可以至程式碼中SMS.java進行修改，如 圖 3.22。
圖 3.20 允許使用傳送簡訊方法
圖 3.21 傳送簡訊語法
圖 3.22 允許修改傳送簡訊支電話號碼
第 第 第
第4章 章 章 系統實作呈現 章 系統實作呈現 系統實作呈現 系統實作呈現
4.1 4.1
4.1 4.1 系統開發環境 系統開發環境 系統開發環境 系統開發環境
本研究主要使用 Eclipse 作為整合開發工具，以 Android SDK 及其相關套件進
本研究主要使用 Eclipse 作為整合開發工具，以 Android SDK 及其相關套件進